3週間以内のアルミ金型

プレーヤーの読み込み..。

Phoenix Proto Technologiesのベテラン金型製作者が、プロトタイプ用のアルミニウム金型と生産用のアルミニウム金型の設計の違いについて説明しています。

フェニックスプロトテクノロジーズ（www.phoenixproto.com）は、プロトタイプを必要とする顧客のためにアルミニウム金型を迅速に製造することを目的として、1年半前にショップをオープンしました。アルミニウムブリッジ工具の継続的な使用と、生産用途向けのアルミニウム金型への関心の高まりに注目して（一部、より良い合金とより短い製品設計サイクルのおかげで）、これら3つの金型製造シナリオすべての作業を終えました。とはいえ、すべてのタイプのアルミニウム型を作成するためのアプローチは、3週間以内の保証された納期と同じです。

Robert Lammonは、ミシガン州センタービルの営業部長です。 Lammon氏は最初から、PPTは、見積もりから機械加工、プラスチック部品の製造に至るまで、金型製作プロセスのすべての側面に費やす時間を短縮することを目指していたと説明しています。彼は、機械加工側でこの戦略をサポートしているのは、高速機械加工と信頼性の高い完全自動生産の両方を提供する主要な金型コンポーネントと機器の標準化であると述べています。最近の訪問で、彼は15人の店がアルミニウム金型製造プロセスのさまざまな段階で時間を無駄にしたことを説明しました。

インスタントプロトタイピングプロセス

PPTは、金型製作アプローチをインスタントプロトタイプ処理と呼んでいます。その目標は、顧客の設計を制限することなくアルミニウム金型を作成することであり、12 x 12x4インチの部品に対して前述の高速工具のターンアラウンドを保証します。同社は5つのCNCマシニングセンターに加えて、アルミニウム工具に加えてプラスチック部品サンプルを製造したい顧客向けに、85〜330トンの範囲の5台の新形射出成形機を持っています。

同社の仕事のほとんどは、医療および消費者製品市場からのものです。新しいジョブごとの見積もりは、RFQを受け取ってから1時間以内に顧客に提供されます。会社が発注書を受け取るとすぐに、プログラマーと工具メーカーが集まり、パーティングライン、ゲート、ベントの位置などの金型設計の詳細について話し合います。その発注書を受け取ってから24時間以内に、顧客との設計レビューを実施し（多くの場合、GoToMeeting Web会議アプリケーションを介して）、ツール前の会議で社内で新しいジョブを完成させます。最近統合されたコンピュータサーバーシステムにより、すべての関係者間のファイル共有が簡単なドラッグアンドドロッププロセスになり、以前は電子メールで実行されていたファイル転送が大幅に高速化および簡素化されます。

金型設計者でもあるPPTのCAMプログラマーは、次に、EDMまたはフライス盤のいずれかを介してコアとキャビティのフィーチャーを加工するための最良の方法を決定し始めます。同社は、標準サイズのコア/キャビティインサートとユニバーサルモールドベースを在庫しています。そうすれば、プログラミングが完了するとすぐにインサート加工ジョブをスケジュールして設定できます。

同社のフライス盤作業の80％に使用されているVMCは、GF AgieCharmilles（イリノイ州リンカーンシャー）から入手できる、MikronHSM600です。 PPTがこのマシンを選択した主な理由は2つあります。まず、42,000 rpmのスピンドルは、ショップが通常使用する7075アルミニウム（硬化状態の場合もある）とラムEDM用のグラファイト電極の両方をすばやく切断する速度を提供します。 Mikronマシンには、グラファイト加工中に発生した粒子を除去するためのダスト排出システムが装備されています。ただし、同社は、燃焼前に必要な電極ミリングステップを排除するために、可能な限りEDMよりもミリングを選択しています。

ショップが高速機に落ち着いた2つ目の理由は、コンパクトで一体型のパレットチェンジャーを提供していたためです。これにより、マシンが別のジョブを実行しているときに、マシンの作業環境外の複数のパレットでセットアップを実行できます。これにより、完全自動生産も可能になり、スピンドルのダウンタイムが最小限に抑えられ、3シフトのスタッフが不要になります。 PPTは通常、各パレットに複数のバイスを取り付けます。また、多数の電極を保持できる固定具を作成して、VMCがオペレーターの介入なしに完了できるジョブの数を最大化します。

高速機械での多くのフライス盤操作では、小径の工具が必要です。まれですが、アルミニウムを切断するときに工具が破損する可能性があります。工作機械の破損による一晩の空気切断を防ぐために、工作機械の有効寿命に近づいていない場合でも、工作機械のプログラマーは通常より頻繁に工具を交換するよう求めています。

プロトタイプの金型が新しい機械の購入を促進します

PPTがプロトタイプおよび生産アプリケーション用に作成するアルミニウム金型は、アンダーカットやその他の部品機能が金型内で実行される方法が異なります。ほとんどすべての場合、プロトタイプの金型は、生産金型に共通の機械的なスライドではなく、手荷重を使用してこれらの機能を作成します。ハンドロードは、各ショットの前に金型のエジェクタ側に手動で挿入される機械加工されたコンポーネントです。ショットが完了すると、成形プラスチック部品でハンドロードが排出されます。オペレーターがパーツからハンドロードを取り外し、次のショットのために金型に再取り付けします。

プロトタイプのロットサイズが非常に小さいため、この手動による介入は正当化されます。さらに、手荷重を使用する金型は、機械的または油圧作用を使用する金型よりも迅速かつ低コストで設計できます。ハンドロードの選択は、右の写真に示されています。そのプロトタイプの金型は、15のアンダーカットを必要とする点火スイッチを作成します。

PPTは最近、手荷物やその他の小さな金型部品を1つのセットアップで加工することを目的として、大熊（ノースカロライナ州シャーロット）からキャプテン5軸旋盤を購入しました。これにより、Mikron VMCが解放され、主に電極とコア/キャビティインサートをフライス加工できます。旋盤は、長方形と丸型の両方のストックからテーパーとドラフトが発生する可能性のあるコンポーネントを完成させるのに適しています。

右側のもう1つの型の画像は、PPTが未充填のナイロンからカバーを製造するために作成した製造型です。この特定のアルミニウム型は、ギブや底板などのいくつかの軟鋼部品を使用しています。ただし、PPTは通常、完全にアルミニウム部品で作られた金型を製造しています。このような場合、互いにスライドするアルミニウムコンポーネントは、耐摩耗性と工具寿命を向上させるためにハードコーティングされます。

Lammon氏は、プロトタイピング用途のアルミニウム金型に対する需要は引き続き強いと考えています。しかし、彼は、鋼と比較して、アルミニウム金型をより迅速に、より低コストで、より優れた熱特性により射出成形サイクル時間を短縮できることを認識し始めている大手メーカーが増えていることをすぐに指摘します。

Lammon氏によると、今日のアルミ金型が100万ショットを提供することは珍しくありません。これは、製品を継続的に更新したり、新しい製品を導入したりする企業の生産要件を満たすのに十分かもしれません。彼は、これらの企業がプロトタイプと生産の両方にアルミニウム金型が提供する利点を認識しているため、これがPPTの追加作業につながると確信しています。